2011 YÜksek lisans tez özetleri

Doğal Ve Gemini Yüzey Aktif Maddelerle Modifiye Edilmiş Klinoptilolit Üzerinde Boyar Madde

Adsorpsiyonu

Adsorpsiyon prosesi, endüstriyel atık sulardan organik boyar maddelerin uzaklaştırılmasında en etkili ayırma tekniklerinden biridir. Adsorpsiyon çalışmalarında, doğal ve modifiye edilmiş killer, yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve düşük maliyet gibi birçok arzu edilir özelliklerinden dolayı, yaygın olarak kullanılan adsorbanlardir. Organik kirliliklerin adsorpsiyonunda, yüzey aktif maddelerle modifiye edilmiş kil yüzeyleri, adsorpsiyon kapasitesini arttırmaktadır.

Gemini yüzey aktif maddeler (GYAM), bir ara bağlayıcı ile kimyasal olarak bağlanmış iki monomerik yüzey aktif madde molekülünden oluşmaktadır. Bu maddeler, monomerik yüzey aktif maddelerle karşılaştırıldığında daha yüksek yüzey aktivite ve daha düşük kritik misel konsantrasyonu (KMK) göstermektedirler.

Bu çalışmada, doğal ve GYAM ile modifiye edilmiş klinoptilolit örnekleri adsorban olarak kullanılmıştır. Tetradesiltrimetil amonyum bromür (C₁₄H₂₉(CH₃)₃NBr) ve C₄ – C₁₂ zincir uzunluğundaki ara bağlayıcılarla hazırlanan dört GYAM’ in özellikleri NMR spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Adsorban karakteristikleri XRD ve FT-IR teknikleri ile aydınlatılmıştır. Bir asit boyar madde olan Lanaset Green B’ nin adsorpsiyonu GYAM’ in arabağlayıcı zincir uzunluğuna, çözelti/adsorban oranına, temas süresine, başlangıç konsantrasyonuna ve sıcaklığa bağlı olarak UV–Vis. spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir.

Farklı başlangış konsantrasyonları için elde edilmiş olan denge verileri, Freundlich, Langmuir ve Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon izoterm eşitliklerine uygulanmıştır. GYAM’ler ile modifiye edilmiş klinoptilolitin adsorpsiyon sonuçları, 2x10-4-1x10-3 M konsantrasyon aralığındaki boyarmadde çözeltisi için Langmuir izotermi ile iyi bir şekilde tanımlanmıştır. Langmuir denge sabitleri kullanılarak değerlendirilen termodinamik parametreler, adsorpsiyon prosesinin ekzotermik ve kendiliğinden olduğunu göstermiştir.

25^oC’de çalışılan tüm konsantrasyon aralığında (2x10-4-8x10-3 M), dört bölgeli Freundlich izotermleri gözlenirken, daha yüksek sıcaklıklarda bunlar, bir veya iki basamaklı izotermlere dönüşmüştür. Birinci ve ikinci bölgelerin anyonik boyar madde ile katyonik GYAM’lerin elektrostatik etkileşiminden kaynaklandığı düşünülürken, üçüncü ve dördüncü bölgeler, sıcaklıkla azalan hidrofobik etkileşimlere atfedilmiştir.

D-R izoterm eşitliğinden elde edilen adsorpsiyon kapasiteleri ve ortalama enerji değerleri de boyar maddenin doğal klinoptilolit yüzeyine zayıf bir şekilde bağlandığını GYAM ile modifiye edilmiş yüzeyler üzerindeki adsorpsiyon prosesinde ise kuvvetli elektrostatik etkileşimlerin baskın olduğunu doğrulamıştır.